EP4747736A1

EP4747736A1 - Verknüpfung von schnittstellen und/oder datenpunkten von applikationsprogrammen

Info

Publication number: EP4747736A1
Application number: EP24742214.0A
Authority: EP
Inventors: Oskar CAMENZIND
Original assignee: Siemens Schweiz AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 2023-07-17
Filing date: 2024-07-05
Publication date: 2026-05-27
Also published as: WO2025016745A1; CN121444066A; DE102023206769A1

Abstract

Computerimplementiertes Verfahren und Datenverarbeitungssystem zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch.

Description

VERKNÜPFUNG VON SCHNITTSTELLEN UND/ODER DATENPUNKTEN VON APPLIKATIONSPROGRAMMEN

Die Erfindung betri f ft ein computerimplementiertes Verfahren zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch . Weiterhin betri f ft die Erfindung ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium, welche Anweisungen enthalten, die , wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, das Verfahren auszuführen . Weiterhin betri f ft die Erfindung eine Datenverarbeitungsvorrichtung und ein Inbetriebnahme-Tool zur Durchführung des Verfahrens .

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Planungs- und Inbetriebnahmephase von HLK-Anlagen in Gebäuden . Zum Beispiel in der Gebäudeautomation werden HLK-Anlagen durch den Einsatz flexibler Anwendungs funkt ionen gesteuert und automatisiert die in programmierbaren Steuerungen laufen und mit Sensoren, Aktoren und anderen Geräten interagieren .

In der Vergangenheit wurde bei der Planung der Haustechnik ( z . B . HLK- Funktionalität ) bzw . der Gebäudeautomatisierung meist eine manuelle Zuordnung und Bindung der bereitgestellten Datenpunkte für j ede Instanz durchgeführt . Insbesondere erfolgt die Zuordnung oder Abbildung von Adressen meist manuell .

Die Verknüpfung von Identi fikatoren oder eindeutigen Namen zwischen Konsumenten und Produzenten wird in konventionellen Systemen zum Teil durch Discovery und Instance Id-Mapping durchgeführt .

Eine konventionelle KNX Anwendungs- und Gruppenarchitektur erlaubt es , Funktionen durch Zuordnung von Gruppenadressen an Geräte zu binden . Die vorgesehene Bindung wird j edoch nur auf der Aus führungs- und Instanzebene abgedeckt und ist nicht kommuni ka t i ons t e chno 1 o gi eunabhängi g .

Lauf zeitmodelle wie OPC UA Plattformen decken einige Aspekte einer Interworking-Plattform ab, die mehrere Kommunikationsparadigmen und Technologiestapel unterstützt , aber sie bieten kein gemeinsames Modell , das beschreibt , wie Funktionen und Geräte miteinander Zusammenarbeiten und das auch auf Vorlagenbasis verwendet werden kann .

Der Planungs- und Pro ektierungsaufwand für ein Gebäude ist hoch, da insbesondere ein Modell , mit dem Funktionen und Geräte der Haustechnik automatisch aufeinander abgestimmt werden können, noch fehlt . Geräte , die Datenpunkte bereitstellen, und Funktionen, die Datenpunkte bereitstellen und verbrauchen, und auf unterschiedlichen Kommunikationstechnolo- gien ( 10, Feldbus , http, CoAP etc . ) beruhen können, lassen sich somit nur aufwändig konfigurieren und in Betrieb nehmen .

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren und entsprechende Datenverarbeitungsmittel bereitzustellen, die den Planungs- und Engineering-Aufwand für das Engineering und die Inbetriebnahme der Gebäudeausrüstung eines Gebäudes bzw . einer Gebäudeautomatisierung deutlich reduzieren .

Die Aufgabe wird gelöst durch ein computerimplementiertes Verfahren zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch, wobei die Ausgangsdatenpunkte und die Eingangsdatenpunkte j eweils mit entsprechenden semantischen Informationen versehen werden; wobei durch Auswertung der semantischen Informationen die Ausgangsdatenpunkte des ersten Applikationsprogramms den j eweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten des zweiten Applikationsprogramms zugeordnet werden; und wobei Ausgangsdatenpunkte des ersten Applikationsprogramms mit den Eingangsdatenpunkten des zweiten Applikationsprogramms für den Datenaustausch datentechnisch verknüpft werden . Das Verfahren kann insbesondere während der Planungs- und/oder Inbetriebnahmephase von einem Automatisierungssystem, zum Beispiel in einem Gebäude angewendet werden . Datenpunkte werden mit semantischen Informationen angereichert , z . B . durch die Zuordnung von Tags , Attributen oder Metadaten . Die semantischen Informationen umfassen z . B . Informationen über die zu erzielende Funktionalität oder den Kontext von Geräten oder Applikationsprogrammen . Die semantischen Informationen werden durch geeignete Software ( z . B . Analyse- oder Rules-En- gine ) ausgewertet zur automatischen Verknüpfung von Schnittstellen oder zur automatischen Verknüpfung von Ausgangsdatenpunkten mit Eingangsdatenpunkten von entsprechenden Applikationsprogrammen .

Ein Datenpunkt ( Data Point ) ist eine Einheit/Grösse von Informationen ( z . B . Messwert , Temperaturwert , Luftfeuchtigkeit ) . In einem statistischen oder analytischen Kontext wird ein Datenpunkt normalerweise aus einer Messung oder Untersuchung abgeleitet und kann numerisch und/oder grafisch dargestellt oder repräsentiert werden . Datenpunkte können physisch und logisch (virtuell ) sein . Physische ( oder auch reale ) Datenpunkte ref erenzieren auf digitale oder analoge Ein- und Ausgänge eines direkt angeschlossenen Systems . Hier werden Hardware-Ein/Ausgänge belegt oder direkt angeschlossen .

Logische (virtuelle ) Datenpunkte sind softwarebasiert und werden manchmal als fiktive Datenpunkte bezeichnet . Sie sind das Ergebnis (Resultat ) von Verarbeitungen oder beschreiben die Einrichtung eines Systems oder ein Gerät in einem anderen System . Beispiele sind berechnete Werte , Betriebsstundenzähler, Ereignis zähler, Befehlsausgaben, Sollwertausgaben, etc . Ein virtueller Datenpunkt ist eine Art berechneter Datenpunkt , der aus einem oder mehreren aktuellen bzw . realen Datenpunkten . Virtuelle Datenpunkte können z . B . als Ersatz für die tatsächlichen Sensordaten verwendet werden, wenn die realen Sensordaten für eine bestimmte Anwendung nicht vorhanden sind . Virtuelle Datenpunkte können aus einem oder mehreren aktuellen Datenpunkten ( z . B . reale time series values , realen Zeitreihenwerten) berechnet oder abgeleitet werden .

Als eine mögliche Beschreibungs form von semantischen Informationen kann eine " Thing Description" verwendet werden . Eine "Thing Description" beschreibt die Schnittstellen und deren Metadaten von einem Aspekt einer Anlage . Ein Aspekt ist eine Abstraktion einer physischen oder virtuellen Einheit . Eine physische Einheit kann ein Sensor oder Aktuator sein oder eine virtuelle Einheit kann eine Funktionalität der Anlage sein .

Logische Eingangsdatenpunkte bzw . logische Ausgangsdatenpunkte stellen Schnittstellen dar, die zur Lauf zeit der entsprechenden Applikationsprogramme Zusammenarbeiten . Logische Datenpunkte sind z . B . Point Interfaces der DIN Norm EN50090- 6- 2 .

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die semantischen Informationen umfassen : Informationen über die Funktionalität der Anwendungs funkt ionen und/oder der Applikationsprogramme und/oder semantische Informationen über die Schnittstelle der Anwendungs funkt ionen und/oder der Applikationsprogramme . Z . B . welche Funktionsblöcke von einem Applikationsprogramme werden für eine bestimmte HLK- Funktionalität benötigt ; auf welchen Controller werden die benötigten Funktionsblöcke gehostet ; kann eine Schnittstelle direkt angesteuert werden oder sind Konverter erforderlich .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass für die Zuordnung der Ausgangsdatenpunkte des ersten Applikationsprogramms zu den j eweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten des zweiten Applikationsprogramms auch Kontextdaten der Datenpunkte ausgewertet werden . Durch eine semantische Kontext-Zuordnung erfolgt somit eine automatische Verknüpfung von Datenpunkten . Applikationsprogramme können z . B . durch j eweilige Funktionsblöcke realisiert sein .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Kontextdaten definieren in welchem Kontext sich ein j eweiliger Datenpunkt befindet . Ein Kontext kann z . B . sein, dass sich die Datenpunkte in der gleichen örtlichen Umgebung ( z . B . Location, Raum, Flur ) befinden . Ein Kontext kann aber auch eine Funktionalität oder einen funktionalen Zusammenhang darstellen ( z . B . Wärmeregelung oder Lüftungsregelung) .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Kontextdaten Aspekt- Informationen und/oder Ortspositionen ( z . B . Raum, Flur, Stockwerk) und/oder Funktionalität (Hei zen, Lüften, Kühlen) und/oder Geräteinformationen (Aktuator, Sensor, oder Kombigerät (Aktuator und Sensor ) ) umfassen .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Kontextdaten eine oder mehrere folgender Informationen umfassen : EquipmentType und/oder Locality und/oder LocationUsage und/oder Origin und/oder Phenomenon- Type und/oder PointFunctionType und/oder Point Interface und/oder PointOperation und/oder QuantityKind und/oder State- Type und/oder Trade . Je mehr Kontextdaten oder Informationen vorliegen, desto sicherer bzw . zuverlässiger ist eine automatische Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch möglich .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die semantischen Informationen und die Kontextdaten gemäss der DIN Norm EN50090- 6-2 definiert sind . DIN EN50090- 6-2 ist eine Norm für die elektrische Systemtechnik für Heim und Gebäude (ESHG) . Der Teil 6-2 beschreibt u . a . ein semantisches Ontologiemodell für loT ( Internet of Things ) .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Auswertung der semantischen Informationen und der Kontextdaten durch eine Analyse-Engine , insbesondere eine Rules-Engine erfolgt . Die Auswertung der semantischen Informationen und der Kontextdaten, sowie die Zuordnung (Verknüpfung) von logischen Ausgangsdatenpunkten zu logischen Eingangsdatenpunkten erfolgt mit Vorteil durch eine geeignete Analyse-Engine oder eine Rules-Engine . Die Dienste ( Services ) der Analyse-Engine oder Rules-Engine werden mit Vorteil durch einen entsprechend eingerichteten Server oder durch entsprechende Cloud- Inf rastruktur bereitgestellt .

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung liegen in einem Computerprogramm und einem computerlesbaren Speichermedium, welche j eweils Anweisungen enthalten, die , wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, das erfindungsgemässe Verfahren aus zuführen . Der Computer ( z . B . Server, Controller ) ist dazu mit entsprechender Hardware ( Prozessor, Speicher, Ein-/Ausgabemittel , Kommunikationsmittel ) und Software ausgestattet . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung liegen in einer Datenverarbeitungsvorrichtung und einem Inbetriebnahme- Tool , j eweils eingerichtet zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens . Die Datenverarbeitungsvorrichtung bzw . das Inbetriebnahme-Tool sind dazu mit entsprechender Hardware ( Prozessor, Speicher, Ein-/Ausgabemittel , Kommunikationsmittel ) und Software ausgestattet .

Die Erfindung sowie vorteilhafte Aus führungen der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figur erläutert . Dabei zeigt :

FIG 1 ein erstes Beispiel für eine Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms bzw . einem Funktionsblock mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms bzw . einem Funktionsblock für einen Datenaustausch,

FIG 2 ein zweites Beispiel für eine Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch, und

FIG 3 ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfahren zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch .

Figur 1 zeigt ein erstes Beispiel für eine Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikations-pro- gramms API mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms AP2 für einen Datenaustausch . Die Applikationsprogramme API , AP2 sind j eweils technischen Geräten Gl, G2 für ein Automatisierungssystem (z.B. für die Realisierung einer HLK- Funktionalität ) zugeordnet.

Das beispielhafte Gerät Gl (Device) umfasst das erste Applikationsprogramm API. Das erste Applikationsprogramm API wird z.B. mit einem einzigen Funktionsblock ( FunctionalBlock) realisiert. Das erste Applikationsprogramm API umfasst eine Eingangsschnittstelle Einl (Inputs) und eine Ausgangsschnittstelle Ausl (Outputs) . Die Eingangsschnittstelle Einl umfasst den logischen Datenpunkt PI (als Eingangsdatenpunkt) . Der logische Datenpunkt PI ist eingerichtet zum Empfangen von logischen Parametern (Logical Parameter) , von logischen Eingaben (Logical Input) und von Sensordaten (von einem Sensor S) über eine festverdrahtete Ein-/Ausgabeschnittstelle (Hardwired I/O) . Beim beispielhaften Gerät Gl (Device) handelt es sich um ein Kombigerät (Aktuator und Sensor) .

Die Ausgangsschnittstelle Ausl umfasst den logischen Datenpunkt P2 (als Ausgangsdatenpunkt) . Der logische Datenpunkt P2 ist eingerichtet zum Ausgeben von logischen Diagnostikdaten (Logical Diagnostic) , von logischen Ausgaben (Logical Output) und von Kommandos (Command) (an einen Aktuator A) über eine festverdrahtete Ein-/Ausgabeschnittstelle (Hardwired I/O) .

Beim beispielhaften Gerät G2 (Device) handelt es sich um einen Aktuator. Das beispielhafte Gerät G2 (Device) umfasst das zweite Applikationsprogramm AP2. Auch das zweite Applikationsprogramm AP2 kann z.B. mit nur einem Funktionsblock (FunctionalBlock) realisiert sein. Das zweite Applikationsprogramm AP2 umfasst eine Eingangsschnittstelle Ein2 (Inputs) mit dem logischen Datenpunkt P3. Der logische Datenpunkt P3 ist eingerichtet zum Empfangen von I/O-Operationen, gesendet vom Datenpunkt P2 des Applikationsprogrammes API. Die Zuordnung der I/O-Operation vom Datenpunkt P2 des Applikationsprogrammes API zum Datenpunkt P3 des Applikationsprogrammes AP2 erfolgt durch eine datentechnische Verknüpfung DTV .

Die datentechnische Verknüpfung DTV erfolgt durch ein computerimplementiertes Verfahren zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten P2 eines ersten Applikationsprogramms API mit logischen Eingangsdatenpunkten P3 eines zweiten Applikationsprogramms AP2 für einen Datenaustausch ( z . B . I /O Operation) , wobei die Ausgangsdatenpunkte P2 und die Eingangsdatenpunkte P3 j eweils mit entsprechenden semantischen Informationen versehen sind; wobei durch Auswertung der semantischen Informationen die Ausgangsdatenpunkte P2 des ersten Applikationsprogramms API den j eweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten P3 des zweiten Applikationsprogramms AP2 zugeordnet werden; wobei Ausgangsdatenpunkte P2 des ersten Applikationsprogramms API mit den Eingangsdatenpunkten P3 des zweiten Applikationsprogramms AP2 für den Datenaustausch datentechnisch ( DTV) verknüpft werden .

Mit Vorteil wird für die Beschreibung der semantischen Informationen eine " Thing Description" verwendet . Eine Thing-Beschreibung beschreibt die Metadaten und Schnittstellen der Dinge , wobei ein Thing eine Abstraktion einer physischen oder virtuellen Einheit ist , die Interaktionen mit dem Web der Dinge ermöglicht bzw . daran teilnimmt .

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die semantischen Informationen umfassen : Informationen über die Funktionalität der Anwendungs funkt ion bzw . der Applikationsprogramme ( z . B . welche Funktionsblöcke bzw . Datenpunkte werden für eine bestimmte HLK- Funktionalität benötigt ; auf welchen Controller werden die benötigten Funktionsblöcke bzw . die Applikationsprogramme gehostet ) und/oder semantische Informationen über die Schnittstelle ( kann eine Schnittstelle direkt angesteuert werden oder sind Konverter erforderlich) der Funktionsblöcke bzw . der Applikationsprogramme .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass für die Zuordnung der Ausgangsdatenpunkte des ersten Applikationsprogramms zu den j eweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten des zweiten Applikationsprogramms auch Kontextdaten der Datenpunkte ausgewertet werden . Durch eine semantische Kontext-Zuordnung erfolgt somit eine automatische Verknüpfung von Datenpunkten .

Die vorliegende Erfindungsmeldung löst das Problem, dass Points ( z . B . Interfaces oder Datenpunkte ) automatisch miteinander datentechnisch verbunden werden können ( zum Beispiel I/O Operationen) auf Basis von semantischen Informationen an den Points . Mit Vorteil kann aufgrund der semantischen Information auch der Zusammenhang der Points im Kontext eines Aspects oder Location etc . genutzt werden für weitere Systemanalysen .

Die Geräte Gl , G2 können aus unterschiedlichen Eco-Systemen (KNX, OMS , BACnet , Matter, etc . ) kommen oder es handelt sich um herstellerspezi fische proprietäre Datenpunkte und trotzdem können Points bzw . I /O operations automatisch miteinander verknüpft werden damit diese Daten austauschen können .

Mit Vorteil werden die semantischen Informationen und Regeln so definiert , damit ein Linking zwischen Points zuverlässig gemacht werden können . Alternativ können noch weitere Linkings vorgeschlagen werden, welche ggf . noch manuell bestätigt werden müssen .

Für einen Datenaustausch werden die Eingänge und die Ausgänge von Funktionsblöcken datentechnisch miteinander verbunden .

Dies musste bisher entweder manuell oder mittels ID-Mappings ( z . B . über Mapping-Tabellen) durch Verwendung eines Inbetriebnahme-Tools erfolgen . Die vorliegende Erfindungsmeldung ermöglicht ein automatisches Mapping der Eingänge und Ausgänge von Funktionsblöcken für eine datentechnische Verbindung .

Mit Vorteil haben die Eingänge und Ausgänge der Datenpunkte eine semantische Beschreibung, die der Hersteller z . B . in einer Produktdatenbank für Datenpunkte oder andere Interfaces für ein Gerätetyp oder Service definiert hat .

Die semantische Beschreibung der Datenpunkte oder Interfaces beschreibt die Eigenschaften z . B . des Datenpunkts und seine Interaktion mit der Umwelt . Als Basis für die semantische Beschreibung werden z.B. die Konzepte gemäss DIN Standard EN50090-6-2 verwendet.

Der DIN Standard EN50090-6-2 umfasst folgende Basiskonzepte: o Aspekt (Aspect) : Ein Aspekt ist ein allgemeines Gruppierungskonzept von Punkten, das eine bestimmte Sichtweise oder Funktionalität der Anlage widerspiegelt. Ein Aspekt kann z.B. eine Anwendungs funkt ion sein, wie z. B. airCtrl, waterCtrl oder lightingCtrl usw. o Standort (Location) : Ein Standort ist ein physisch benannter geografischer Ort, der zur Identifizierung einer Position, eines Bereichs oder eines Raums verwendet wird, z. B. innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes. o Gerät (Device) : Ein Gerät kann z.B. ein beliebiges elektronisches Gerät mit einer gewissen Rechenleistung sein, das über eine Firmware verfügt, optional mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen (E/A) , einem Anwendungsprogramm, das eine Reihe von Punkten als Schnittstelle für die E/A-Operationen bereitstellt, und Parameterwerten, die das Verhalten der E/A- Operationen zur Laufzeit steuern. o Funktionalität (Functionality) : Eine Funktionalität stellt ein konkretes Stück Software und einen Satz von Schnittstellen (hauptsächlich Punkte) dar, die zur Erfüllung einer Aufgabe benötigt werden, für die ein Gerät oder ein Dienst konzipiert ist. Eine Functionality kann z. B. durch einen oder mehrere Funktionsblöcke ( FunctionalBlocks ) usw. implementiert werden . o Punkt (Point) : Ein Punkt ist ein Mittel zur Interaktion mit einer Funktionalität eines Geräts oder Dienstes und bietet eine Schnittstelle zu Daten im System. Ein Punkt kann z. B. als einfacher Datenpunkt oder als Actionpoint mit einer Datenstruktur usw . implementiert werden . o Tag (Kennzeichen, Markierung, Annotation) : Ein Tag ist eine Information, die die Daten oder den Inhalt beschreibt , denen sie zugewiesen ist . Tags sind in der Regel nicht-hierarchische Schlüsselwörter . o TagSet (Menge von Tags ) : Ein TagSet kombiniert verschiedene Tags in einem Satz , um ein gemeinsames Konzept mit einer bestimmten semantischen Bedeutung aus zudrücken .

Aspect , Location und Functionality oder Device definieren, in welchem Kontext sich der Punkt befindet . Es werden somit Punkte anhand eines Kontexts gruppiert . Die Location beschreibt den geographischen bzw . Aspect und Functionality den funktionalen Kontext , in dem sich ein Punkt befindet .

Tags beschreiben semantisch die Punkte oder den Kontext . Das heißt , Aspect , Location, Points etc . können mit semantisch definierten Keywords annotiert werden .

Der DIN Standard EN50090- 6-2 beschreibt die folgenden Tag- Konzepte bzw . Tag-Kategorien : o EquipmentType (Equipment-Typ ) : Diese Tag-Kategorie beschreibt materielle und/oder bewegliche Geräte , die als Teil des Kontrollsystems aktiv gemessen oder eingestellt werden können . o Örtlichkeit ( Locality) : Diese Tag-Kategorie beschreibt den ortsbezogenen Kontext für eine Messung bzw . Einstellung eines Geräts oder eine Beobachtung/Aktivierung eines Phänomens bzw . Gegebenheit . o Locationusage (Verwendung einer Örtlichkeit) : Diese Tag-Kategorie beschreibt für welchen Zweck ein Ort verwendet wird. o Herkunft (origin) : Diese Tag-Kategorie beschreibt eine spezifische Datenquelle für die Anwendung eines Punktes, die in Fällen verwendet wird, in denen der Eingang eines Punktes von einer übergeordneten Anwendungssteuerung (anstelle des allgemeinen Regelkreises) beeinflusst wird. o PhenomenonType (Phänomen-Typ) : Diese Tag-Kategorie beschreibt ein Phänomen (einschließlich Substanzen) , das nur indirekt als Teil des Steuerungssystems beobachtet oder beeinflusst werden kann. o PointFunctionType (Point-Funktions-Typ) : Diese Tag-Kategorie beschreibt die Rolle eines Punktes im Regelkreis einer Anwendungs funkt ion . o Punktschnittstelle ( Point Interface ) : Diese Tag-Kategorie beschreibt den Interworking-Schnittstellentyp eines Punktes (Points) zur Laufzeit. o PointOperation (Punkt-Operation) : Diese Tag-Kategorie beschreibt, wie ein Punktwert interpretiert werden muss (mathematisch oder logisch) , um das Verhalten des Systems (z.B. Kontrollsystem für HLK-Anwendungen) zu beeinflussen. o QuantityKind (Quanitätsart ) : Die Tag-Kategorie beschreibt die numerische Menge der Messung/Einstellung (Gerät) oder Be- obachtung/Aktion (Phänomen) . o StateType (Zustandstyp) : Diese Tag-Kategorie beschreibt bestimmte Zustandstypen im Regelkreis einer Anwendungs funkt ion . o Trade ( Gewerk, Branche ) : Diese Tag-Kategorie beschreibt den spezi fischen Anwendungsbereich/Betriebsbereich, in dem ein Punkt ( Point ) , eine Anwendungs funkt ion oder ein Funktionspunkt verwendet wird .

TagSets sind eine Zusammenfassung von mehreren Tags um Punkte oder einen Kontext semantisch noch besser beschreiben zu können .

Der DIN Standard EN50090- 6-2 beschreibt die folgenden Tag- Set-Konzepte : o OperationKind ( Operations-Art ) : Ein OperationKind beschreibt , auf welche Weise der Quantitätstypwert eines bestimmten " Typs von Interesse" ( type of interest ) aus einem QualityKind ( Qualitätsart ) oder der Zustandstypwert verwendet wird . Ein OperationKind drückt verschiedene Eigenschaften aus dem Tag-Modell aus , j ede mit ihrer semantischen Bedeutung :

- die Rolle im Regelkreis einer Anwendungs funkt ion ( Point- FunctionType ) ,

- der Operationstyp im Regelkreis einer Anwendungs funkt ion ( PointOperation) ,

- der Ursprung im Regelkreis einer Anwendungs funkt ion (Origin) . o QualityKind ( Qualitätsart ) : Ein QualityKind beschreibt eine bestimmte "Art von Interesse" in Bezug auf einen Wert mit einer kontinuierlichen, messbaren physikalischen Größe .

- Der Wert wird von einem Sensor oder einem Aktor (EquipmentType ) gemessen oder eingestellt , der ein bestimmtes physikalisches Phänomen ( PhenomenonType ) beobachtet oder darauf reagiert .

- Die gemessene , eingestellte , beobachtete oder betätigte Größe . Eine generische Lokalität beschreibt den ( logischen bzw . ortsbezogenen) Kontext des Geräts/Phänomens ( Locality) .

Die vorgängig beschriebenen Konzepte aus der EN50090- 6-2 werden mit Vorteil für die Zuordnung zu einem Kontext und für die Definition von Regeln für das automatische Verbinden von Datenpunkten verwendet .

Beispiele für Kontext basierte Regeln ( Context Rules ) :

- Es müssen mindestens 2 Datenpunkte im gleichen Kontext sein . Ein Kontext kann sein, dass sich die Datenpunkte in der gleichen Location befinden oder im gleichen Aspect .

- Wenn nur die Location der Datenpunkte bekannt ist ( z . B . über die Geräte Location) , dann kann der Aspect aufgrund der vom Hersteller vordefinierten möglichen Aspects pro Datenpunkte gefiltert werden .

- Der Trade ist optional und muss nur übereinstimmen mit dem Trade des Aspects , wenn es immer noch mehrere Optionen bzw . Datenpunkte gibt und die Zuordnung somit nicht eindeutig ist ( z . B . Setpoint für heating oder cooling) .

- Die Functionality ( z . B . FunctionBlocks ) ist optional ist aber nötig, sobald es mehrere gleiche Points auf dem Gerät hat und die eine oder andere Gruppe von Points auf einem Gerät einem Kontext zugeordnet werden muss . Es kann zum Beispiel vorkommen, dass ein Gerät mehrere Raumtemperaturfühler über Analoge Inputs auf verschiedenen Points bzw . FunctionBlocks repräsentiert . Mittels manueller Selektion kann eine Functionality bzw . Points einem Kontext zugeordnet werden .

Beispiele für Abbildungsregeln zwischen Datenpunkten ( Point

Matching Rules ) (Vorbedingung : Die Points sind im gleichen

Kontext ) : - Damit ein Linking sicher gemacht werden kann, muss der eine Datenpunkt ein logischer Input sein und der andere Datenpunkt muss ein logischer Output sein (siehe Point- Interface) .

- Damit ein Linking sicher gemacht werden kann, muss am logischen Input und Output der gleiche logische bzw. mathematischen Werteinhalt sein (siehe PointOperation) .

- Damit ein Linking sicher gemacht werden kann muss bei Enumeration (PointOperation) der «State Type» geprüft werden (siehe StateType) und gleich sein.

- Damit ein Linking sicher gemacht werden kann muss bei Numerischen Typen (z.B. absoluteValue oder relativeVa- lue) der «type of interest» bzw. der QualityKind gleich sein. Es muss dabei der PhenomenonType oder EquipmentType und die Quantity übereinstimmen. Die Locality ist optional und muss nur übereinstimmen, wenn es immer noch mehrere Optionen bzw. Datenpunkte gibt und die Zuordnung somit nicht eindeutig ist.

Figur 2 zeigt ein zweites Beispiel für eine Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch. Im Beispiel gemäss Figur 2 wird eine Heizungsregelung für einen Raum (443) erstellt. Es werden zwei Geräte (Device) dem Kontext Conti zugeordnet ( emissionCtrl ) . Somit werden automatisch auch die Funktionsblöcke inklusive Points (Datenpunkte) Pointl, Point2 der jeweiligen Geräte dem Kontext Conti zugeordnet. Die Anwendung (z.B. das Inbetriebnahme Tool) kann nun die Points Poinl und Point2 miteinander verknüpfen aufgrund der semantischen Information und der definierten Regeln, z.B. gemäss Context Rules (Kontext-Regeln) und/oder Point Matching Rules (Abbildungsregeln bzw. Verknüpfungsregeln) VR. Die Anwendung ( z . B . das Inbetriebnahme Tool ) verwendet nicht eine Datenpunkt ID ( z . B . knx : dpa . 321 . 51 ) sondern eine Vielzahl von semantischen Informationen für das Linking von Points oder für die Zuordnung von Points zu einem Kontext . Eine Datenpunkt ID repräsentiert normalerweise eine Viel zahl von semantischen Informationen . Diese semantischen Informationen werden mit Vorteil in ihre Einzelteile zerlegt mittels Tags and TagSets . Damit können potenzielle Linkings oder all- fällige Alternativen gefunden werden . Entweder passen die wichtigsten Tags und es kann sicher ein Linking zwischen Eingang oder Ausgang gefunden werden . Wenn keine eindeutige Zuordnung gemacht werden kann, dann kann zumindest dem Anwender ein Vorschlag gemacht werden welche Linkings potenziell auch noch möglich und Sinnvoll sind . Mit diesem Vorschlag kann ein Anwender ( z . B . Inbetriebssetzungsengineur ) mit einem geeigneten Tool sehr einfach und schnell die Zuordnung manuell machen bzw . zu Ende führen .

Figur 3 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein computerimplementiertes Verfahren zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch,

(VS 1 ) wobei die Ausgangsdatenpunkte und die Eingangsdatenpunkte j eweils mit entsprechenden semantischen Informationen versehen werden;

(VS2 ) wobei durch Auswertung der semantischen Informationen die Ausgangsdatenpunkte des ersten Applikationsprogramms den j eweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten des zweiten Applikationsprogramms zugeordnet werden;

(VS3 ) wobei Ausgangsdatenpunkte des ersten Applikationsprogramms mit den Eingangsdatenpunkten des zweiten Applikationsprogramms für den Datenaustausch datentechnisch verknüpft werden . Das Verfahren kann insbesondere während der Planungs- und/oder Inbetriebnahmephase zum Beispiel von HLK-Anlagen in einem Gebäude angewendet werden . Datenpunkte werden mit semantischen Informationen angereichert , z . B . durch die Zuordnung von Tags , Attributen oder Metadaten . Die semantischen Informationen umfassen z . B . Informationen über die zu erzielende Funktionalität oder den Kontext von Geräten oder Applikationsprogrammen . Die semantischen Informationen werden durch geeignete Software ( z . B . Analyse- oder Rules-En- gine ) ausgewertet zur automatischen Verknüpfung von Schnittstellen oder zur automatischen Verknüpfung von Ausgangsdatenpunkten mit Eingangsdatenpunkten von entsprechenden Applikationsprogrammen .

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die semantischen Informationen umfassen : Informationen über die Funktionalität der Anwendungs funkt ion bzw . der Applikationsprogramme ( z . B . welche Funktionsblöcke bzw . Datenpunkte von einem Applikationsprogramme werden für eine bestimmte HLK- Funktionalität benötigt ; auf welchen Controller werden die benötigten Funktionsblöcke bzw . die Applikationsprogramme gehostet ) und/oder semantische Informationen über die Schnittstelle ( kann eine Schnittstelle direkt angesteuert werden oder sind Konverter erforderlich) der Funktionsblöcke bzw . der Applikationsprogramme .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass für die Zuordnung der Ausgangsdatenpunkte des ersten Applikationsprogramms zu den j eweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten des zweiten Applikationsprogramms auch Kontextdaten der Datenpunkte ausgewertet werden . Durch eine semantische Kontext-Zuordnung erfolgt somit eine automatische Verknüpfung von Datenpunkten . Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Kontextdaten definieren in welchem Kontext sich ein j eweiliger Datenpunkt befindet . Ein Kontext kann z . B . sein, dass sich die Datenpunkte in der gleichen örtlichen Umgebung ( z . B . Location, Raum, Flur ) befinden . Ein Kontext kann aber auch eine Funktionalität oder einen funktionalen Zusammenhang darstellen ( z . B . Wärmeregelung oder Lüftungsregelung) .

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung liegen in einem Computerprogramm und einem computerlesbaren Speichermedium, welche j eweils Anweisungen enthalten, die , wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, das erfindungsgemässe Verfahren aus zuführen . Der Computer ( z . B . Server, Controller ) ist dazu mit entsprechender Hardware ( Prozessor, Speicher, Ein-/Ausgabemittel , Kommunikationsmittel ) und Software ausgestattet .

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung liegen in einer Datenverarbeitungsvorrichtung und einem Inbetriebnahme- Tool , j eweils eingerichtet zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens . Die Datenverarbeitungsvorrichtung bzw . das Inbetriebnahme-Tool sind dazu mit entsprechender Hardware ( Prozessor, Speicher, Ein-/Ausgabemittel , Kommunikationsmittel ) und Software ausgestattet .

Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt in einem Inbetriebnahme-Tool , eingerichtet zum Veranlassen des erfindungsgemässen Verfahrens . Computerimplementiertes Verfahren und Datenverarbeitungssystem zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsda- tenpunkten eines ersten Applikationsprogramms mit logischen Eingangsdatenpunkten eines zweiten Applikationsprogramms für einen Datenaustausch .

Be zugs Zeichen

Pl - P3, Pointl, Point2 Datenpunkt API, AP2 Applikationsprogramm

Gl, G2 Gerät

DTV Datentechnische Verknüpfung

Einl, Ein2 Eingangsschnittstelle

Ausl Ausgangsschnittstelle S Sensor

A Aktuator

Conti Kontext

VR Verknüpfungs regel

VS1 - VS3 Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche

1. Computerimplementiertes Verfahren zur automatischen Verknüpfung von logischen Ausgangsdatenpunkten (P2, Pointl) eines ersten Applikationsprogramms (API) mit logischen Eingangsdatenpunkten (P3, Point2) eines zweiten Applikationsprogramms (AP2) für einen Datenaustausch (DTV) ,

(VS1) wobei die Ausgangsdatenpunkte (P2, Pointl) und die Eingangsdatenpunkte (P3, Point2) jeweils mit entsprechenden semantischen Informationen versehen werden;

(VS2) wobei durch Auswertung der semantischen Informationen die Ausgangsdatenpunkte (P2, Pointl) des ersten Applikationsprogramms (API) den jeweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten (P3, Point2) des zweiten Applikationsprogramms (AP2) zugeordnet werden;

(VS3) wobei Ausgangsdatenpunkte (P2, Pointl) des ersten Applikationsprogramms (API) mit den Eingangsdatenpunkten (P3, Point2) des zweiten Applikationsprogramms (AP2) für den Datenaustausch datentechnisch (DTV) verknüpft werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die semantischen Informationen umfassen: Informationen über die Funktionalität der Anwendungs funkt ionen und/oder der Applikationsprogramme (API, AP2) und/oder semantische Informationen über die Schnittstelle (Einl, Ein2, Ausl) der Anwendungs funkt ionen und/oder der Applikationsprogramme (API, AP2) .

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei für die Zuordnung der Ausgangsdatenpunkte (P2, Pointl) des ersten Applikationsprogramms (API) zu den jeweils zugehörigen Eingangsdatenpunkten (P3, Point2) des zweiten Applikationsprogramms (AP2) auch Kontextdaten (Conti) der Datenpunkte ausgewertet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Kontextdaten (Conti) definieren, in welchem Kontext sich ein jeweiliger Datenpunkt befindet .

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Kontextdaten (Conti) Aspekt-Informationen und/oder Ortspositionen und/oder Funktionalität und/oder Geräteinformationen umfassen .

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Kontextdaten (Conti) eine oder mehrere folgende Informationen umfassen: EquipmentType und/oder Locality und/oder LocationU- sage und/oder Origin und/oder PhenomenonType und/oder Point- FunctionType und/oder Point Interface und/oder PointOperation und/oder QuantityKind und/oder StateType und/oder Trade.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die semantischen Informationen und die Kontextdaten (Conti) gemäss der DIN Norm EN50090-6-2 definiert sind.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Auswertung der semantischen Informationen und der Kontextdaten (Conti) durch eine Analyse-Engine, insbesondere eine Rules-Engine erfolgt.

9. Computerprogramm mit Anweisungen, die, wenn das Computerprogramm von einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen .

10. Computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen enthält, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.

11. Datenverarbeitungsvorrichtung eingerichtet zum Ausführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

12. Inbetriebnahme-Tool, eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8.

13. Inbetriebnahme-Tool, eingerichtet zum Veranlassen eines Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8.